联系我们

地址:江苏省南京市玄武区玄武湖

电话:4008-888-888

传真:010-88888888

邮箱:9490489@qq.com

电厂烟气余热回收器的应用

作者: 西安燃烧器 来源: 未知 时间: 2020-07-18 浏览次数:
当前节能已经成为能源行业的一个配合话题,而余热资源的收受和使用亦是节能的重点话题。而作为耗能大户的发电企业,更是有大量的余热无法获得有效接管和行使,被白白虚耗。个

当前节能已经成为能源行业的一个配合话题,而余热资源的收受和使用亦是节能的重点话题。而作为耗能大户的发电企业,更是有大量的余热无法获得有效接管和行使,被白白虚耗。个中,烟气热损失是各项热损失中最大的一项,一样在5%~8%之间,占汽锅总热损失的80%或更高。是以急需寻找一条科学的烟气收受途径,使烟气中的余热获得高效的收受操纵,降低能耗,同时对于我国实现节能减排、环保成长计谋也具有着主要的实际意义。
烟气余热回收器
而在烟气余热收受器中不成或缺的装配即是换热器,所以,一向以来烟气余热收受器使用换热器的强化传热手艺就备受世界列国的存眷,使得新型高效节能的换热器层出不穷。自20世纪60年月起国外便起头实验与研究热管换热器手艺,在80年月起头了方形板片板壳式换热器的使用,而我国自1985年起,起头引进国外的“烟气深度冷却余热使用”手艺,激发了国内烟气收受余热行使换热器的研究。进入21世纪后,针对行业中的要害手艺,国内制造商加大了研究力度和投入,而且跟着国内材料手艺、外扩展受热面手艺及火电行业整体手艺水平的提高,我国烟气余热收受器行使换热器制造起头进入手艺立异和冲破的新时期。制造和运用加倍先辈的换热器,加倍高效地收受余热,削减能耗,合理高效地行使有限的资源,已成为一个主要的课题。
烟气余热回收器
一、换热器的介绍与工作道理

换热器在电厂烟气余热接管中的使用十分遍及,今朝国表里的余热收受装配首要有:板式换热器、GGH换热器、热管换热器、热媒体换热器、低压省煤器、复合相变式换热器等,介绍及工作道理如下:

1、板式换热器

板式互换器,在外观上具有必然的波纹,而且由很多金属片叠装而构成的一种换热器,这一种换热十分新型亦十分高效。这一种换热器的每个金属板片间都有薄矩形通道,经由板片进行热量互换,我们能够经由构造来区分板式换热器,在电厂中使用的换热器首要分为两类①可拆卸板式换热器②焊接板式换热器,而第二种即焊接板式换热器中,在而今应用加倍普遍的是全焊式板式换热器的换热板片,它以不锈钢为原材料,再经由特有的模具进行加工,压制而做成。板式换热器首要由换热芯体和外壳构成,换热芯体由板片组焊而成,采用周边组焊的板束形式,勾销了密封垫片,故耐热、板片系模块化布局,可凭据分歧的工艺要求改变流程形式和流道面积的巨细。用统一模块压制板片,凭据需要其长度可为216~12000 mm,这种换热器在国外供热工程中应用较普遍。其外观的圆滑也使得其具有不易结垢的长处。板式换热器还消弭了管壳式换热器和可拆卸板式换热器存在的死区现象。因为全焊式板式换热器的特有机能,稀奇适用于在城市热电联产供热工程一级站中作为岑岭换热器使用,它也将成为管壳式换热器的替代产物。

2、GGH换热器

GGH又叫烟气再热器,是烟气脱硫系统中的首要装配之一。它的功能在于使排出的烟温度加热上升,达到露点温度以上,而过程就是将喷水后原烟气中脱硫后的净烟气从新加热到合适环保律例要求的排放温度(平日不低于75~80℃),从而做到污染物在排出后可以在大局限内扩散,而不是在电厂四周集中沉降。烟气露点侵蚀是因为硫元素掺杂在燃猜中,当燃料燃烧时会生成SO2,SO3,一旦换热面的外外观温度低于烟气露点温度时,在换热面上经由的SO2或SO3就会形成硫酸雾露水,导致换热面侵蚀,而GGH就在这个过程中担当主要的脚色,或许减轻对进烟道和烟囱的侵蚀、提高污染物的扩散度、降低进入吸取塔的烟气温度、降低塔内对防腐的工艺手艺要求。

3、热管换热器

热管式换热器在布局上可分为整体式热管换热器和分手式热管换热器两种。整体式热管换热器的等温性相对离散式热管换热器较凸起,所以可收受热风炉烟道废气的低温余热,另一方面可预热助燃空气和煤气即是行使了其轻易密封,构造简洁的长处。然则,在助燃空气和煤气方面,整体式热管换热器也存在不足,因为大直径的助燃空气管道和煤气管道往返较多,若安装上整体式热管换热器,便增大了投资,而且管道轻易破碎。离散式热管换热器的工作道理,与整体式热管换热器的区别在于分手式热管的受热端和冷凝端置于分歧的换热器内,离散式热管换热器哄骗了液化与汽化的道理,用两条管道在毗邻星散的受热端和冷凝端,一个为蒸汽毗邻管,另一个则为液体毗连管。因为放在热端的热媒体被高温的废气所加热,所以酿成蒸汽,加热后的蒸汽经由蒸汽毗邻管送到冷凝端。带着从加热端加热的蒸汽在颠末冷凝端时,便被煤气或助燃空气冷却,酿成液体,液体在过程液体管道畅通到加热端受热,而做到蒸汽-液体间的顺畅转换则是依靠星散式管道内两头的凹凸差实现,在整个过程中实现热量的陆续传递。但在高温端的加热蒸汽在冷凝端纷歧定或许做到100%的冷凝,是以会发生不凝性气体,热管换热器则加装了不凝性气体离散装配,发生的不凝性气体可随时排放。热管换热器可分为:气—气、气-汽、气—液、液—液、液—气式换热。

4、热媒体换热器

热媒体使用了矿物有机油,这种矿物有机油化学性质不乱、流动性、激情性良俦、具有高沸点、高闪点的,因而油价钱十分昂贵。其价钱昂贵的原因更在于系统或许恒久有效地收受热量热媒。为了避免此类有机油在互换过程中受损,所以行使热媒体换热的电厂对设备的安装要求极高,因为密封性十分主要。换热器的工作道理是:热风炉道中的高温废气加热着从烟气换热器中的热媒体,被冷却后的热风炉烟道废气再经由烟囱排入大气,加热后的热媒体则在钢管内将从废气带来的热量供于助燃空气换热器和煤气换热器,将热量传递给助燃空气和煤气,加热后的助燃空气和煤气送入热风炉内燃烧,在助燃空气和煤气燃烧后,其便冷却,冷却后的热媒体经由轮回泵再次送入烟气换热器内加热,就如许进行频频轮回。

5、低压省煤器

汽锅低压省煤器又叫低压省煤器低压省煤器,是哄骗汽锅排烟余热,节约能源的有效办法之一。低压省煤器的名字由来使因为其操纵了低压凝聚水而不是高压给水,并且水侧的压力计较低,其构造上与通俗的省煤器相似,但一样在引风机之后;二是毗邻于汽水系统中,在回热系统中串并联。低压省煤器的水侧联接于汽轮机回热系统的低压加热部门。煤耗的节约则是它过程回热系统倾轧抽汽实现的。低压省煤器安装之后,汽轮机在工作时不仅或许获得一份外来的热量,并且节约了一部门抽汽,从而削减了挥霍,提高了效率,使汽轮机在工作时加倍环保。

6、复合相变式换热器

复合相变换热手艺是一个全新的换热手艺,它采用了热管的道理,提出了“相变段”这一概念,开创了以“壁面温度”作为换热器最根基的设计参数这一新理念。从底子上解决了低温侵蚀难题。

“相变段”的概念是将原热管换热器中彼此自力的部门,经由优化设计机关成一个联系的整体。包管“相变段”受热面最低壁面温度只有微小的梯度温降。同时,使用“相变段”将被加热介质(如空气、水)的温度适本地提高。被预热了的空气能够包管下级空预器的平安,解决了低温侵蚀问题;被加热的水收受了烟气中的余热,实现了节能的目的。

经由“相变段”水量的调节,能够对受热面最低壁温面度实现闭环掌握,实现了壁面温度的恒定或调节。

二、首要换热器的好坏对照

1、氟塑钢换热器  (市场新研发产物)

1)、管外侧耐侵蚀——化学机能不乱,几乎对所有化学品和溶剂呈惰性; 

2)、低阻力——外观关滑摩擦系数低;

3)、抗垢抗积灰——固体材料最小的外观张力,不粘附任何物质;外观圆滑,不易结垢、积灰,易清洗;

4)、耐温/耐压性好——氟塑料与不锈钢的连系,在-40-260℃、2MPa以内能够平安靠得住运行;

5)、长命命——氟塑料耐老化能力强,材料自己可使用15年以上;

6)、强适用性——氟塑钢有优秀的刚性,因而适用性广,水平烟道和竖直烟道都可安置。

2、焊接板式换热器

优势:

全焊式板式换热器的换热板片,是用非凡的不锈钢,以特制的模具压制而成,皮相圆滑不易结垢,便于清洗。

全焊接板式换热器波纹状的设计使流体在较低的流速下也能发生湍流,提高了传热效率。

全焊接板式换热器的整个板片束并没有采用任何非金属材料,而是悉数采用本体材料由氩弧焊焊接而成,因而有较高的耐温、耐压机能。在工作温度300℃,压力3.0Mpa的极端工况前提也十分适用。

全焊接板式换热器构造设计紧凑,传热机能高效,使用轻易灵动,因而具有完全代替传统管壳式换热器的优胜机能。

便于改变换热面积或流程组合,适用于多重介质换热。

劣势:

不适用于易堵塞介质。

密封性较差,易泄露。需要替换垫圈,斗劲麻烦。

使用温度受垫圈材料耐温机能的限制。

使用压力受必然限制。

流道小,不适用于气--气换热或蒸汽冷凝。

3、GGH换热器

优势:

行使进入脱硫接收塔的高温原烟气加热从脱硫接收塔出来的温度较低的净烟气,既收受了高温原烟气的一部门热能,又提高了净烟气的温度,削减了对烟囱的侵蚀。

个中,水热媒式换热器原烟气侧和净烟气侧的星散设计,避免造成二次污染;采用中央辅助蒸汽加热器,有利于包管运行设备参数的不变。

劣势:

GHH换热器占地面积大,首次投资很高,费用约占脱硫系统总投资的15%

安装GGH引起烟道压降,造成约1200Pa摆布的压损,必需增加增压风机和引风机的压头来降服这些阻力,因而大大增加了运行电耗。

原烟气在GGH中释放热量后温度会降低到80℃,低于酸露点,导致GGH的热侧(即原烟气侧)发生大量粘稠的浓酸液,不仅对GGH的换热元件和壳体造成侵蚀,并且会粘附大量烟气中的飞灰,造成严重积灰,会降低换热效率,而且进一步增加GGH的压降。

GGH在运行过程中发生的积灰和酸沉淀物需要用压缩空气、蒸汽和高压水进行冲刷,而冲刷后的废水有很强的侵蚀性,必需作专门处理后才能排放,是以增加了设备投资。

此中展转式GGH的原烟气侧向净烟气侧的泄露会降低系统的脱硫效率,易造成二次污染,并且更轻易堵灰。

4、热管换热器

优势:

在运行过程中单根热管因为磨损、侵蚀、超温等原因发生损坏时根基不影响换热器整体运行。因而将热管换热器应用于易然、易爆、侵蚀性强的流体换热场合非常靠得住。

热管换热器的冷、热流体完全分隔流动,易实现冷、热流体的逆流换热。冷热流体均在管外流动,因为管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数,用于品位较低的热能收受场合非常经济。

流体含尘量较高时,热管换热器能够经由改变构造、扩展受热面等形式解决换热器的磨损和堵灰问题。

热管换热器在收受具有侵蚀性的烟气余热时,过程调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度,或许使热管尽可能避开最大的侵蚀区域。

劣势:

管道往返较多,增加了投资,工作温度受热媒体的限制,且管道轻易碎裂。

抗氧化、耐高温机能较差。

5、热煤式换热器

优势:

热效率高,气密性好,能够过程调节热媒体的流量来调节预热助燃空气和预热煤气之间的热量。

热媒不过泄,能够平安地预热,收受更多热量。

预热助燃空气和煤气的热交流器可分隔设置,对照天真,适应于热风炉区场地狭小的手艺革新。

受热侧、放热侧离散设置,可同时预热空气和煤气,避免因漏气造成预热煤气不平安的问题。

热媒换热器的体积小而轻,便于安装和替换,维护简洁。

热媒体采用导热油,在较高温度下也具有热不变性,可恒久延续使用。

劣势:

要注重密封件的质量,防止热媒的泄露。

为了平安,热媒贮存罐必需与热风炉连结必然的距离。

翅片和翅片管间距小,阻力大,清灰艰巨,因而对加压轮回泵的要求计较高。

6、低压省煤器

优势:

低压省煤器的用镍络渗层零隙阻钎焊螺旋鳍片管作传热元件,接触热阻几乎为零,具有抗侵蚀,耐磨损及防堵灰等综合机能,即便烟气流阻限制较严厉,也可将烟气流阻掌握在答应局限内。

直接降低了排烟温度,因而节约煤炭用量,同时削减了脱硫系统所需的工艺用水,进一步包管了除尘效率和脱硫效率。

具有良俦的煤种和季候适应性。汽锅的低压省煤器出口烟气温度可凭据季候和煤质(首要是含硫质量分数)进行调节,可节流标煤耗,也可防止低温侵蚀。

低压省煤器安插于空气预热器后面,其传热对汽锅其它受热面不会发生影响,因而不会降低汽锅效率。

因为安顿在汽锅本体外的引风机处水平烟道,空间宽敞,安装轻便,安装费用较低,同时便于检修。

劣势:

为防止低温侵蚀,将低压省煤器进口水温设计在酸露点+10℃,温度较高导致不克大幅度降低排烟温度,余热接管结果欠安。

7、复合相变式换热器

优势:

可以在汽锅的设计和革新中,大幅度降低烟气的排放温度,使大量的中低温热能被有效收受,发生十分可观的经济效益;

在降低排烟温度的同时,连结金属受热面壁面温度处于较高的温度水平,远离酸露点的侵蚀区域,从基本上避免了却露侵蚀和堵灰现象的涌现,大幅度降低设备的维护成本;

实现了换热器金属受热面最低壁面温度处于可控可调状况,使复合相变换热器具有相当幅度的调节能力,适应汽锅的燃料品种以及传热负荷的改变,使排烟温度和壁面温度连结相对不乱;

保留了热管换热器所具有的高效传热特征的同时,可经由清扫不凝气体有效解决老化问题,大大耽误了设备的使用寿命。

大幅度降低烟气的排放温度,对静电除尘器有利。

大幅度降低烟气的排放温度,或许有效的耽误布袋除尘器布袋的使用寿命。

大幅度降低烟气的排放温度,有利于脱硫的化学回响。

三、今朝制约换热器成长的环节问题

电厂中烟气余热收受的换热器,在实际使用中还有几点问题:

第一,侵蚀问题。关于侵蚀,最严重的当属酸的侵蚀。电厂尾气中含有二氧化硫,当未除尽的二氧化硫在催化剂的前提下与氧气连系生成三氧化硫,最后与水蒸气连系形成硫酸蒸汽,硫酸蒸汽的存在使烟气的酸露点显著升高,当烟气温度低于酸露点时就会造成烟气结雾,对调热器造成侵蚀,又称为低温侵蚀。低温侵蚀首要对空气预热器造成风险,酸雾会使空气预热器的金属壁变薄,损坏,是大量的凉风进入空气预热器,并且一同进入的水蒸气会粘在金属壁上,造成空气预热器的堵塞,严重时还可能造成生产事故。
烟气余热回收器
第二,换热器的积灰问题。这个是各类汽锅和工业炉窑的通病,无论是固体燃料照旧液体燃料甚至是气体燃料城市有分歧水平的积灰问题,可是固体燃料的烟灰数量更多,这对于以煤炭为首要燃料的电厂是一个重大的问题,烟尘对于换热器的不良影响首要有(1)汽锅烟灰的侵蚀性会增加修整成本,降低换热器的使用寿命。(2)烟灰可能会堵塞通气管,造成换热器损坏。(3)大量的烟灰还会造成换热器的工作效率大打扣头。(4)烟灰还可能造成结垢,使换热器局部过热和降低工作效率。最后因为烟囱内的空间有限,清理工作也变得好不容易。

第三,经济性。就今朝的材料成本和工艺方面,能够在必然水平上解决上述问题,但产物奋发的价钱和维护成本使量产在短时间内难以实现。

四、成长瞻望

综上所述,或许看到换热器在电厂烟气余热收受方面的应用十分普遍。分歧的换热器各有优缺,经由斗劲各类换热器的优瑕玷,和实际应用中面临的要害问题,如:露点侵蚀,积灰,磨损等,此后的换热器成长必需要战胜这些问题同时注重经济好处和收受的效率。GGH换热器固然能够有效地行使烟气的一部门热能,但在实际应用中面临初期投资大、维护费用高、故障率高、不克较好地解决酸露点侵蚀等问题使得现阶段GGH在国内的应用前景不大。

对比前几种换热器,氟塑钢换热器的传热效率高,使用的寿命较长,并且能较好地解决磨损带来的问题,氟塑钢换热器在电厂烟气余热收受行使方面的前景也接续扩大。其应用前景也十分普遍。

复合相变换热器手艺很好解决了降低汽锅排烟温度与酸露点侵蚀的矛盾,解决了这个世界性的难题,开拓了汽锅节能的新思路,缔造了一种汽锅有效节能的新方式。今朝在汽锅节能范畴,在我国甚至全世界没有更好的节能手艺所取代,将来在国民经济成长中在节能减排范畴会处于主要地位,市场前景。此外还有诸如:氟塑钢换热器,螺旋折流板,纵流牵制换热器等等新型的高效换热器不休成长,电厂烟气余热接管器将呈多元化,多偏向的成长,热管和全焊接板等效率高的手艺在换热器方面的应用也将加倍普遍,新型高效的换热器也将慢慢取代应用前景不大和传统的换热器。


联系我们

地址:江苏省南京市玄武区玄武湖

电话:4008-888-888

传真:010-88888888

邮箱:9490489@qq.com

西安义康科技有限公司(www.mashaqi.com)

Copyright © 2002-2017 西安义康科技有限公司 版权所有 power by YzjuRen